一种工业热回收装置及系统的制作方法

1.本发明涉及热回收技术领域，特别涉及一种工业热回收装置及系统。


背景技术：

2.换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一，在工业生产中，会产生大量烟气，而这些烟气直接排放到空气中，会造成空气污染，同时烟气中含有的热量也会造成资源浪费。
3.在工业生产中，由于工况不同、燃料不同以及燃烧的程度不同，会导致高温烟气中所含的成分以及个成分的含量也不同，高温烟气在换热过程中，由于热量的传递烟气中蕴含的不同成分的杂质会在换热器中凝结出来，不同的杂质会对换热器造成不同的损害，一些防腐蚀的措施和手段往往只能针对其中一部分，难以避免对换热器的损害，而且杂质会依附在换热器内影响换热效率，需要人工进行清理，大大浪费了人力物力。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种烟气余热回收高效率换热器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种工业热回收装置，包括进烟机构、换热机构、清理机构和主控机构，
7.所述进烟机构包括检测组件和切换组件，所述检测组件包括检测箱体，所述检测箱体开设有进烟口和出烟口，所述进烟口用于外部高温烟气的输入，所述检测箱体内设置有用于检测烟气成分的传感器组，所述切换组件包括多通阀组、三根出烟管道和一根清理管道，三根所述出烟管道和清理管道通过多通阀组与所述出烟口连接，
8.所述换热机构包括换热罐体、换热组件和用于支撑换热罐体的支撑座，所述换热罐体内部开设有横截面为圆形的换热腔室，所述换热腔室内部转动连接有连接柱，所述连接柱上设置有四块分隔板，四块分隔板沿所述连接柱的周向分布将所述换热腔室分隔为一个清理室和三个换热室，所述换热罐体内还设置有用于驱动所述连接柱转动的驱动装置，所述换热罐体的两端分别为进气端和出气端，所述出烟管道与换热罐体的进气端连接且三根出烟管道分别与三个换热室连通，换热罐体的出气端连接有三根出气管道且三根出气管道分别与三个换热室连通，所述换热组件包括三组换热管组，所述换热管组包括交换管和循环装置，每个换热室的换热罐体内壁上均开设有换热槽，三根所述交换管分别设置于三个换热槽内，所述交换管的端部均穿出所述换热罐体与所述循环装置连接，
9.所述清理机构包括加热箱体，所述加热箱体底部开设有换热口，所述换热口处嵌设有换热板，所述加热箱体下方设置有换热箱体，所述清理管道远离所述多通阀组的一端与所述换热箱体连接，所述加热箱体内部设置有沿所述加热箱体高度方向滑动的升降板，
所述升降板将加热箱体分隔为下箱体和上箱体，所述下箱体用于盛放水，所述加热箱体的顶部设置有用于驱动所述升降板向下运动的下压装置，所述换热板用于将换热箱体内高温烟气的热量导入下箱体内，所述加热箱体的外壁上还设置有喷气电磁阀，所述喷气电磁阀的一端与所述下箱体连接，另一端连接有输气管，所述输气管远离所述喷气电磁阀的一端穿过换热罐体的出气端伸入所述连接柱内，下箱体内水受热蒸发为水蒸气，气压不断增大将升降板往上顶直至与下压装置抵触，在需要清理的时候下压装置运行推动升降板向下运动，此时喷气电磁阀打开，水蒸气通过输气管排出。
10.所述分隔板上沿所述连接柱的轴向开设有若干个喷气口，若干所述喷气口位于所述分隔板靠近换热罐体内壁的一侧，所述分隔板内设置有若干组喷气组件，所述喷气组件包括清理喷头和连接气管，若干所述清理喷头的出气口分别与若干所述喷气口连通，所述清理喷头通过连接气管与所述连接柱连通，
11.所述多通阀组、传感器组、驱动装置、下压装置和喷气电磁阀均与所述主控机构电性连接。
12.进一步设置：所述多通阀组包括连接管、四根支路管和四个支路电磁阀，所述连接管的一端与所述出烟口连接，四个所述支路电磁阀的一端分别通过四根支路管与所述连接管远离所述出烟口的一端连接，另一端分别与出烟管道及清理管道连接。
13.进一步设置：所述主控机构包括成分计算模块和阀门控制模块，所述传感器组检测得到烟气成分信息后发送至所述成分计算模块，所述成分计算模块配置有阶梯划分策略，所述阶梯划分策略预设有第一凝结范围、第二凝结范围和第三凝结范围，所述第一凝结范围、第二凝结范围和第三凝结范围和三个换热室一一对应，所述成分计算模块根据所述烟气成分信息计算得到凝结值，阀门控制模块根据凝结值、第一凝结范围、第二凝结范围和第三凝结范围生成切换策略对支路电磁阀的开关进行控制。
14.进一步设置：所述切换策略包括第一控制策略、第二控制策略及第三控制策略，所述阀门控制模块包括判断单元和策略生成单元，若所述判断单元判断凝结值位于第一凝结范围内则策略生成模块生成第一控制策略，若所述判断单元判断凝结值位于第二凝结范围内则策略生成模块生成第二控制策略，若所述判断单元判断凝结值位于第三凝结范围内则策略生成模块生成第三控制策略，
15.所述第一控制策略为控制与第一凝结范围对应的换热室连通的支路电磁阀开启，其余支路电磁阀关闭；
16.所述第二控制策略为控制与第二凝结范围对应的换热室连通的支路电磁阀开启，其余支路电磁阀关闭；
17.所述第三控制策略为控制与第三凝结范围对应的换热室连通的支路电磁阀开启，其余支路电磁阀关闭。
18.进一步设置：所述清理室位于朝向所述支撑座的一侧，与所述清理室正对的换热罐体内壁上开设有收集口，所述支撑座上开设有与所述收集口连通的收集槽。
19.进一步设置：所述主控机构所述换热罐体与支撑座之间还设置有称重传感器，所述称重传感器用于检测得到所述换热罐体的质量信息并发送至所述主控机构。
20.进一步设置：还所述主控机构还包括清洁控制模块和手动输入模块，所述清洁控制模块包括称重判断单元和接收单元，所述称重判断单元根据所述质量信息判断是否需要
清理，若需要清理则生成超重信号，所述接收单元接收到执行信号后向所述阀门控制模块发送清理触发信号，所述阀门控制模块接收到清理触发信号后执行清理控制策略，所述清理控制策略为控制通过支路管道与清理管道相连的支路电磁阀打开，其余支路电磁阀均关闭，所述执行信号为超重信号或由手动输入模块输入的手动触发信号。
21.进一步设置：称重判断单元配置有称重阈值，若所述质量信息大于等于称重阈值则所属称重判断单元判断为需要清理。
22.一种工业热回收系统，带有如上文所述的工业热回收装置。
23.综上所述，本发明具有以下有益效果：
24.1、设置有三个换热室，通过设置在检测箱体内的传感器组检测高温烟气内包含的成分及含量，并根据成分和含量划分成三种不同的高温烟气分别与三个换热室对应，由于高温烟气内蕴含的不同成分含量的不同凝结后的杂质对物体的腐蚀程度也不同，因此通过检测箱体先行对高温烟气进行检测然后通过多通阀组将不同的高温烟气分别输入至对应的换热室内，每个换热室内的材料设置为针对不同杂质的抗腐蚀材料，避免了不同组分的高温烟气对于换热室的侵蚀。
25.2、在换热罐体内的凝结的杂质堆积到一定量时会对热交换造成一定影响，因此通过称重传感器实时监测换热罐体的重量，在质量信息大于称重阈值时，称重判断单元生成超重信号，接收单元向阀门控制模块发送清理触发信号，控制通过支路管道与清理管道相连的支路电磁阀打开，其余支路电磁阀均关闭，高温烟气通过多通阀组后进入换热箱体内，热量通过换热板传递到下箱体内对下箱体的水进行加热使其蒸发成为水蒸气，在气压检测组件检测到气压信息大于气压上限阈值时，喷气电磁阀打开，水蒸气通过连接柱、连接气管和清理喷头后喷出，对沾染在换热罐体内壁上的杂质进行喷射处理，同时驱动装置带动连接柱转动一周对换热腔体内部进行清理，清理下的杂质通过清理室的收集口落入收集槽内。能够在达到条件时自动对换热罐体内部的杂质进行清理，同时清理所需的主能源也依靠高温烟气内含的余热，无需另外的能源，节能环保。
附图说明
26.图1为本发明实施例中整体的结构示意图；
27.图2为本发明实施例中换热机构和清理机构的结构剖视示意图。
28.图中，1、检测箱体；2、出烟管道；3、清理管道；4、多通阀组；41、连接管；42、支路管；43、支路电磁阀；5、换热罐体；6、支撑座；7、换热腔室；71、换热室；72、清理室；8、连接柱；9、分隔板；10、出气管道；11、循环装置；12、交换管；13、换热槽；14、加热箱体；141、下箱体；142、上箱体；15、升降板；16、换热板；17、下压装置；18、换热箱体；19、喷气电磁阀；20、输气管；21、清理喷头；22、连接气管；23、收集口；24、收集槽。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
30.请参阅图1和图2，本发明实施例提供的一种工业热回收装置，包括进烟机构、换热机构、清理机构和主控机构，
31.所述进烟机构包括检测组件和切换组件，所述检测组件包括检测箱体1，所述检测
箱体1开设有进烟口和出烟口，所述进烟口用于外部高温烟气的输入，所述检测箱体1内设置有用于检测烟气成分的传感器组，所述切换组件包括多通阀组4、三根出烟管道2和一根清理管道3，三根所述出烟管道2和清理管道3通过多通阀组4与所述出烟口连接，
32.所述换热机构包括换热罐体5、换热组件和用于支撑换热罐体5的支撑座6，所述换热罐体5内部开设有横截面为圆形的换热腔室7，所述换热腔室7内部转动连接有连接柱8，所述连接柱8上设置有四块分隔板9，四块分隔板9沿所述连接柱8的周向分布将所述换热腔室7分隔为一个清理室72和三个换热室71，所述换热罐体5内还设置有用于驱动所述连接柱8转动的驱动装置，所述换热罐体5的两端分别为进气端和出气端，所述出烟管道2与换热罐体5的进气端连接且三根出烟管道2分别与三个换热室71连通，换热罐体5的出气端连接有三根出气管道10且三根出气管道10分别与三个换热室71连通，所述换热组件包括三组换热管组，所述换热管组包括交换管12和循环装置11，每个换热室71的换热罐体5内壁上均开设有换热槽13，三根所述交换管12分别设置于三个换热槽13内，所述交换管12的端部均穿出所述换热罐体5与所述循环装置11连接，
33.所述清理机构包括加热箱体14，所述加热箱体14底部开设有换热口，所述换热口处嵌设有换热板16，所述加热箱体14下方设置有换热箱体18，所述清理管道3远离所述多通阀组4的一端与所述换热箱体18连接，所述加热箱体14内部设置有沿所述加热箱体14高度方向滑动的升降板15，所述升降板15将加热箱体14分隔为下箱体141和上箱体142，所述下箱体141用于盛放水，所述加热箱体14的顶部设置有用于驱动所述升降板15向下运动的下压装置17，所述换热板16用于将换热箱体18内高温烟气的热量导入下箱体141内，所述加热箱体14的外壁上还设置有喷气电磁阀19，所述喷气电磁阀19的一端与所述下箱体141连接，另一端连接有输气管20，所述输气管20远离所述喷气电磁阀19的一端穿过换热罐体5的出气端伸入所述连接柱8内，换热板16将换热箱体18内高温烟气的热量传导如下箱体141内对水进行加热使其成为水蒸气。
34.所述分隔板9上沿所述连接柱8的轴向开设有若干个喷气口，若干所述喷气口位于所述分隔板9靠近换热罐体5内壁的一侧，所述分隔板9内设置有若干组喷气组件，所述喷气组件包括清理喷头21和连接气管22，若干所述清理喷头21的出气口分别与若干所述喷气口连通，所述清理喷头21通过连接气管22与所述连接柱8连通，下箱体141内的水被加热成为水蒸气通过连接柱8、连接气管22和清理喷头21后对换热腔室7内进行喷射，将依附在换热腔室7内壁上以及换热管组上的杂质进行清理。
35.所述多通阀组4、传感器组、驱动装置、下压装置17和喷气电磁阀19均与所述主控机构电性连接。
36.设置有三个换热室71，通过设置在检测箱体1内的传感器组检测高温烟气内包含的成分及含量，并根据成分和含量划分成三种不同的高温烟气分别与三个换热室71对应，由于高温烟气内蕴含的不同成分含量的不同凝结后的杂质对物体的腐蚀程度也不同，因此通过检测箱体1先行对高温烟气进行检测然后通过多通阀组4将不同的高温烟气分别输入至对应的换热室71内，每个换热室71内的材料设置为针对不同杂质的抗腐蚀材料，避免了不同组分的高温烟气对于换热室71的侵蚀。
37.所述多通阀组4包括连接管41、四根支路管42和四个支路电磁阀43，所述连接管41的一端与所述出烟口连接，四个所述支路电磁阀43的一端分别通过四根支路管42与所述连
接管41远离所述出烟口的一端连接，另一端分别与出烟管道2及清理管道3连接。
38.所述主控机构包括成分计算模块和阀门控制模块，所述传感器组检测得到烟气成分信息后发送至所述成分计算模块，所述成分计算模块配置有阶梯划分策略，所述阶梯划分策略预设有第一凝结范围、第二凝结范围和第三凝结范围，所述第一凝结范围、第二凝结范围和第三凝结范围和三个换热室71一一对应，所述成分计算模块根据所述烟气成分信息计算得到凝结值，阀门控制模块根据凝结值、第一凝结范围、第二凝结范围和第三凝结范围生成切换策略对支路电磁阀43的开关进行控制。
39.所述切换策略包括第一控制策略、第二控制策略及第三控制策略，所述阀门控制模块包括判断单元和策略生成单元，若所述判断单元判断凝结值位于第一凝结范围内则策略生成模块生成第一控制策略，若所述判断单元判断凝结值位于第二凝结范围内则策略生成模块生成第二控制策略，若所述判断单元判断凝结值位于第三凝结范围内则策略生成模块生成第三控制策略，
40.所述第一控制策略为控制与第一凝结范围对应的换热室71连通的支路电磁阀43开启，其余支路电磁阀43关闭；
41.所述第二控制策略为控制与第二凝结范围对应的换热室71连通的支路电磁阀43开启，其余支路电磁阀43关闭；
42.所述第三控制策略为控制与第三凝结范围对应的换热室71连通的支路电磁阀43开启，其余支路电磁阀43关闭。
43.所述清理室72位于朝向所述支撑座6的一侧，与所述清理室72正对的换热罐体5内壁上开设有收集口23，所述支撑座6上开设有与所述收集口23连通的收集槽24。
44.所述主控机构所述换热罐体5与支撑座6之间还设置有称重传感器，所述称重传感器用于检测得到所述换热罐体5的质量信息并发送至所述主控机构。
45.还所述主控机构还包括清洁控制模块和手动输入模块，所述清洁控制模块包括称重判断单元和接收单元，所述称重判断单元根据所述质量信息判断是否需要清理，若需要清理则生成超重信号，所述接收单元接收到执行信号后向所述阀门控制模块发送清理触发信号，所述阀门控制模块接收到清理触发信号后执行清理控制策略，所述清理控制策略为控制通过支路管42道与清理管道3相连的支路电磁阀43打开，其余支路电磁阀43均关闭，所述执行信号为超重信号或由手动输入模块输入的手动触发信号。多种操作模式，可以通过称重判断单元自动判断需要清理的时间，操作人员也可以通过手动输入模块输入手动触发信号来主动进行清理。
46.称重判断单元配置有称重阈值，若所述质量信息大于等于称重阈值则所属称重判断单元判断为需要清理。
47.在换热罐体5内的凝结的杂质堆积到一定量时会对热交换造成一定影响，因此通过称重传感器实时监测换热罐体5的重量，在质量信息大于称重阈值时，称重判断单元生成超重信号，接收单元向阀门控制模块发送清理触发信号，控制通过支路管42道与清理管道3相连的支路电磁阀43打开，其余支路电磁阀43均关闭，高温烟气通过多通阀组4后进入换热箱体18内，热量通过换热板16传递到下箱体141内对下箱体141的水进行加热使其蒸发成为水蒸气，在气压检测组件检测到气压信息大于气压上限阈值时，喷气电磁阀19打开，水蒸气通过连接柱8、连接气管22和清理喷头21后喷出，对沾染在换热罐体5内壁上的杂质进行喷
射处理，同时驱动装置带动连接柱8转动一周对换热腔体内部进行清理，清理下的杂质通过清理室72的收集口23落入收集槽24内。能够在达到条件时自动对换热罐体5内部的杂质进行清理，同时清理所需的主能源也依靠高温烟气内含的余热，无需另外的能源，节能环保
48.一种工业热回收系统，带有如上文所述的工业热回收装置。
49.以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。